全站儀在建筑工程測繪中的應用研究

史磊

【摘 要】隨著我國城市建設步伐的加速，對建筑工程的技術難度和精度上都有著相當高的要求。特別是對建筑工程質量影響較大的測繪工作，可以說是高層建筑物的質量基礎。近年來，隨著測繪技術的不斷發展，測繪工具也越來越專業和先進，自動化測繪儀器全站儀就因為其高精度、多功能等多種優勢，在越來越多的建筑工程中被應用。本文就全站儀在建筑工程測繪中的應用展開研究，以供大家參考。

【關鍵詞】全站儀；建筑工程；測繪；觀測；放樣

引言

全站儀又簡稱全站型的電子速測儀，主要由光學、電子元件和機械等部分組合而成，可同時實現對建筑物的角度和距離測量，以及數據處理等一系列工作的測量儀器。全站儀應用于在建筑測量質量控制中，其優勢是測量的高精度、測量無需接觸、儀器具有自動化和智能化功能、集成化的程度較高等。另外，全站儀還可用于對高層或大型的建筑工程進行施工測量，比一般的測量儀器性能更好。

一、全站儀在起始數據復核中的應用

施工單位進場后，其測量的首要工作是對擬建建筑物四周的城市導線點的坐標及高程等起始數據進行復核。在此階段，可用全站儀對城市導線點進行兩測回的測角、測距，聯測數據的精度滿足測量規范的要求后，即可將其作為該工程布設建筑平面控制網的基準點和起算數據。其具體方法如下：

選取兩城市控制網點Nl、NZ，將Nl點作為測站點并在此架設全站儀，將NZ點作為目標點，把棱鏡架于其上；對全站儀進行對中、整平，并設置好儀器參數；將儀器照準方向的方向值設置成零度，全站儀可按要求的次數，進行多次測距和水平角的復測并顯示其平均值。為占地面積寬廣、體量龐大的建筑物提供起始控制數據的城市導線點之間的距離可能較遠。當兩導線點之間距離達到200一300m時，用一般光學儀器來觀測就很容易引起誤差；如果使用全站儀來觀測就方便得多，而且測量精度高。

二、全站儀在高程控制測量中的應用

高程控制測量的目的是得到高程控制點的高程，從而為建立高程控制網提供數據。利用電子全站儀的基本測量功能進行全站儀導線的布設。利用全站儀的距離測量這個模式，在全部測量的工作中，高程測量的工作量是比較大的，可實現精確的高程控制。具體應用有：在水準點的附近進行全站儀的架設；把自帶棱鏡的2根測桿，分別置于水準點與需測標的兩個高點上；對全站儀進行整平和對中調整，啟動其距離的測量模式，測量儀器到水準點產生的高差、斜距和平距，并測量儀器至所求點之間的高差、斜距和平距；經假設水準儀，實現對樓面及其他位置的中高程全面控制。在高程控制中應用全站儀的三角高程測距法，其引測的速度快、工作量較小，同時很大程度上也降低誤差等因素對施工作業產生的干擾。

三、全站儀在建立平面控制中的應用

利用全站儀的坐標放樣功能，依據平面控制網對建筑進行定位，從而可以達到既便捷又準確的測量和設置，建立平面控制還可以通過加密處理的方式，利用全站儀在建筑中形成方格網。具體的實施操作步驟為：第一，把施工圖紙作為測量樣本，對各個控制點的坐標和待放樣點的坐標進行計算。第二，同樣將城市中的兩個控制點設置為D1和D2，并把D1設置為后視點，在它的上面放置棱鏡架。把D2設置為測站點，在它的上面放置全站儀架。第三，把全站儀設置成坐標放樣模式，并把測站點的坐標、儀器高和目標高輸入到全站儀中。啟動方位角的設置狀態，把后視點的坐標輸入到全站儀中。第四，再次將全站儀的坐標放樣模式開啟，把待放樣點的坐標再輸入到全站儀中。旋轉儀器的照準部，保持儀器的水平角一直保持在零度。第五，依照顯示的數據對棱鏡進行移動，在棱鏡沿著照準方向移動的過程中，觀察顯示的誤差值，在誤差達到允許的范圍內時，便可停止移動。

四、全站儀在觀測偏移和沉降中的應用

大型的建筑工程極度重視安全系數，并對其要求很高，加上大型工程邊坡支護的難度較大，所以在工程測量中最重要的一項工作就是定期監測大型工程，尤其是其偏移和沉降過程的監測。具體的應用包括：沿著基坑的四周變現，使每邊3個監測點均保持均勻設置；選出可通視的2個基準點，并知道其的高程與坐標，將其中1個基準點作為后視點，而另1個基準點處進行全站儀架設，并定期監測監測點的三維坐標，分析和比較其結果，最終達到對大型的建筑工程的偏移與沉降進行觀測的目的。

對建筑施工中正式進行沉降觀測時，必須結合施工環境、工程特點、觀測要求等制定合理的沉降觀測方案，并基于準確合理的水準控制點和布網原則完成水準控制網構建；在此基礎上合理設置觀測點，配以準確標記形成統一而固定的路線；確定觀測點穩固后按時進行首次觀測和后續觀測，并準確記錄數據計算平差、高程值、沉降量等，最后規范繪制沉降觀測曲線并預測沉降趨勢，以便引導安全、科學、正確施工。

五、全站儀在施工放樣中的應用

1.在測站點中將溫度、氣壓、儀器加常數、乘常數、測站點坐標、后視點坐標與需要放樣的設計坐標輸入進全站儀中，以測站點瞄準后視導線點進行定向，開始進行施工放樣，在電子全站儀顯示照準方向后即可確定。在這個方向線上樹立反射棱鏡，即可開始進行水平距離的放樣測量。如果是沿視線方向向前或者向后移動反射棱鏡，在與水平距離為0后就能夠確定放樣的位置。

2.其中針對端面的測量，在完成中心樁、軸線樁的施工放樣之后，將電子全站儀移動至中心樁或者軸線樁上進行橫截面與縱截面的測量，具體方法為在中心樁、軸線樁上架設儀器，將氣壓、高程、儀器高、棱鏡高、溫度輸入進測站點，完成定向之后，在軸線方向與地形變化處安裝反射棱鏡，就能夠直接測出斷面點至測站點的水平距離與高程。完成了橫斷面的平距與高差測量之后，進行縱端面的測量，最終完成繪圖工作。

在用全站儀放樣點位時，平面的精度一般都能符合要求，為了保證高程的放樣精度，在工作過程中應注意以下幾點：傾角不大于15°；視距在300m以內； 儀器高、棱鏡高精度應達到±2mm，對中桿對中誤差不大于±10mm；前后視線長度盡量相等且視線長度之差不大于2倍；重要結構應采用盤左、盤右兩次測高，以抵消豎盤指標誤差；要進行氣象改正和大地折光地球曲率的改正。

六、結語

全站儀在當前建筑工程測量中應用十分廣泛，有效的提高了測量工作的高效性和測量結果的精準性。因此在實際測量工作中，測量人員需要通過對全站儀的結構、使用原理等進行掌握，有效地提高測量的專業技能，更好地發揮出全站儀的優勢，突出全站儀測量的精準性和高效性，使其為建筑工程項目的順利開展提供重要的參考數據。

參考文獻：

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